广州某医院网络视频监控系统技术方案
文中项目通过建设网络视频监控系统对医院门诊区、特诊区、VIP病房、办公楼、住院区及周界围墙等各重要场所的监控，对医院内的人员活动等情况进行集中监视和管理，并致力于创造一个安全、有序、便捷、和谐的工作、生活和医疗环境，确保医院财产安全、人身安全、医疗安全。
项目概述
当前，我国卫生事业正处于改革与发展的重要时期。新型农村合作医疗制度快速发展，城市社区卫生方兴未艾，医疗卫生体制改革不断深入。总体上，医疗卫生服务环境是比较好的，广大医务工作者爱岗敬业，热心服务患者，提高医疗服务质量，为维护和增进人民群众健康做出了不懈努力和贡献。但我们也清醒的看到，近年来，一些地方有的医疗机构不时地发生医疗差错甚至医疗事故，医疗纠纷增多，由此引发扰乱医疗秩序、伤害医务人员的事件呈上升趋势。
为创建“平安医院”，应采用现代安防技术建设一套网络视频监控系统，对医院门诊区、特诊区、VIP病房、办公楼、住院区及周界围墙等各重要场所进行监控，提高医院内的技防现代化水平，节约人力、物力，为建造“和谐、平安”医院提供有力技术保障。
项目需求分析
建设目标
本项目通过建设网络视频监控系统对医院门诊区、特诊区、VIP病房、办公楼、住院区及周界围墙等各重要场所的监控，对医院内的人员活动等情况进行集中监视和管理，并致力于创造一个安全、有序、便捷、和谐的工作、生活和医疗环境，确保医院财产安全、人身安全、医疗安全。
项目需实现以下目标: 医院内部的日常监控管理； 监看各危重病房患者情况； 各保密机构如财务、库房的监控；
监控医护人员情况，了解医护人员工作内容及工作态度； 组织医生对某手术进行学习； 和闭路电视系统结合可将每个监控点的情况互相转播； 医院财物防盗监控；
重要手术实况录像，以利于其他医生观摩、学习； 远程探视功能，患者亲属可通过互联网远程视频探视亲友；
组织相关人员以及外地专家对病人进行远程会诊，会诊全过程录像； 医院留存档案和兄弟医院之间的资料交流。 实时视频监控
医院实时监控需求，要求满足保安监控、住院部值班、领导督察等实时监控要求，通过网络管理人员可对任意一间病房、手术室和其他科室进行监控，安保人员可以实时监控医院大门出入人员车辆情况及公共场所、周界等情况。 远程IE浏览
远程IE浏览，监控系统能满足B/S结构，可分配设置不同权限，医院的领导、相关管理人员可以用办公室计算机，按照系统权限以IE浏览器方式实现对管辖范围的相关业务相关医院场所视频信息进行监控和巡查，或实现远程探视、远程会诊等。 录像存储与回放
整个医院视频信息和音频全部存储，采取前端分布式存储加部分集中存储相结合，在各楼宇弱电间设备中自动保存24小时×30天内的视频和音频记录，今后可根据用户需要扩充存储容量。
采用的设备进行处理和存储，要求图像效果清晰，任意一路图像能满屏回放，能达到辨别人员特征和观察现场整体情况的目的。系统支持手动录像、自动定时录像、循环录像以及各种回放、检索等功能。 系统安全需求
实行分级权限管理，对所有重要操作进行记录供查询和统计。系统能自动对监控工作情况进行记录，以便对各监（分）控中心及监控人员进行绩效考核。系统具有网络容错能力和意外断电恢复功能，具有数据备份功能，用户可以根据需要选择视频资源备份存储。所有设备和线路必须按照国家有关规定采取防雷、防漏电、防水、防静电、防鼠等安全措施。监（分）控中心的服务器、磁盘阵列、网络交换机和其它重要设备必须接不间断电源，其后备时间不小于1小时。如当地市电供电质量不符国家相关标准时, 应另配电源稳压器。 系统设备管理
设置设备管理功能，实现为远程视频设备的分组管理、操作权限、设备配置、计划任务、联动报警、管理日志、视频转发、录像管理等进行配置。自动对系统内的摄像机、服务器、通信链路等设备进行实时巡检，提供全网设备故障报警和接收、转发提醒服务功能，及时发现、解决问题。
系统设计
系统总体设计
图1 项目网络视频图像监控系统结构示意图
本系统由三部分组成：
第一部分：前端系统模拟摄像机或者智能高速球，或电梯专用摄像头，模拟视频信号通过同轴电缆传输到数字硬盘录像机，转换成数字信号，通过网络传输至监控中心。
第二部分：网线传输系统，通过各楼宇主干网络进行按需传输，至监控中心，纳入网络视频监控系统。
第三部分：也就整个系统的核心，前端采集过来的数字视频信号流和报警数据信号纳入网络视频监控系统进行统一的管理及前端设备控制管理均可通过网络视频监控系统来完成，在监控中心完成图像采集、传输、管理、存储、显示、回放等完整的视频监控功能，并在监控中心设置大屏幕电视墙进行解码显示，对图像的轮切和显示进行控制，同时在监控中心机房的存储服务器进行集中存储和检索。 前端设计系统
系统结构及组成
前端系统包括周界报警、视频监控、语音对讲等功能。各功能既能独立工作，又能有机结合，形成综合防护系统。
现场监控系统负责完成前端的音视频信息、告警信息的采集、缓存、编码、存储及发送等功能，并可接受来自网络的控制指令通常包括如下设备：嵌入式DVR、摄像机、报警输入输出设备、语音对讲设备等。
图2 前端系统结构示意图
监控点的主要分布说明：
1.医院的进出口是人员、车辆的必经之道，也是闲杂人员和犯罪分子出入的地方，它是医院管理的重要部分，其管理的好坏直接关系到医院的安全和医院形象。
2.医院内部的道路、人员、车辆集中区等。
3.医院的周边围墙、房屋等也是安全防范的主要地方，一些犯罪分子经常翻墙出入逃脱监视进行违法犯罪活动。 4.医院的休闲园地、停车场、地区死角。如：砸车盗窃事件的发生频繁，也有一些小商小贩经常来医院进行买卖活动。
5.医院的职工活动中心是医院工会管理的制度的组成部分，在这里反应职工的精神面貌和敬业精神。
6.医院的环境卫生垃圾处理是反应医院的精神面貌的窗口，也是安全医疗的重要环节。 7.医院的门诊部、住院部是医院按全文明工作的窗口，这里的形象代表着医院精神，也能够反映医疗的质量和医生的医风医德，是人们生命健康的保障，同时也是犯罪分子扒窃的重要场所。
8.医院的手术室是医院医疗工作的重要部分，一般医院的医疗事故就发生在这里，医疗纠纷是长期困扰医院管理工作，涉及到的经济损失很大，在这里加强管理特别重要。
9.医院的制药制剂车间、蒸馏发酵车间，药房、药库是医院安全生产的重要保障，直接体现到医院工作保障有力。
10.医院的电力设备室和锅炉房也是医院安全生产的重要保障。
传输设计
传输设计分析
前端采用模数混合的框架，模拟摄像机或智能球机先接入硬盘录像机转换成数字信号汇聚，再全部通过网络传输所有的信息，需要一根网络就可完成多路视频，控制信息的传输（包括视频信号、音频信号、报警信号、485控制信号等等），给施工带来极大的方便性，同时节约成本。
前端模拟摄像机以模拟信号方式接入DVR，根据各楼层摄像机数量设置网络编码器（位于楼层弱电井内），接入交换机，实现TCP/IP传输、控制。
组网设计
监控系统网络设计目标是要满足医院监控系统视频的大规模、高速的信息传输，应用的网络产品使网络具有高可靠、高带宽、高性能、高安全，以确保连接的高效性。网络产品具有高品质和高效率，以充分利用网络和系统资源。
网络整体规划为万兆骨干及千兆到监控设备的二层网络结构； 核心、接入均需采用线性无阻塞的网络设备；
所选择设备应具有良好的性价比，同时满足5年的网络增长要求； 要充分考虑网络稳定性、可扩展性与兼容性； 交换机要具备最高级别物理安全和强化认证措施，以防各种设备非法接入该网络时带来的任何安全隐患。
承载整个医院监控系统的每栋楼的交换设备链路采用千兆的网络，而每栋网络接入到主干网络则采用万兆的网络，以保证分层网络和主干网络的顺畅和稳定运行。同时，网络设备可以配置成千兆物理链路上的冗余，也实现了两路间的互为备份。整个网络的结构成核心层－接入层二层架构模式，网络核心也是整个网络的交换中心。
核心交换机采用“核心＋备份”的双核心架构，这样做的好处是可以在出现网络故障时可以由管理人员无专业工程师到场的情况下自行切换核心设备并使其回复正常，能最大限度缩短网络宕机时间；在满足网络正常运转的同时也可以最大限度的提高交换机配件的利用率，两台核心交换机的模块和附件都可以互换，节省了设备投资。这种方式由于备用机器平时处于准备状态，当一旦网络出现故障时才由管理人员启动备份机器，所以可以称为备份的冗余核心设计。
各接入层根据各区域视频设备的多少放置24口的接入层交换机，同时每个接入层面都构成了一个独立的交换中心。这种设计不仅减轻了核心交换机的负担，也为各接入层交换机间的通讯提供了最快捷的交换。
监控中心设计
监控中心，也就是我们视频的一个汇聚，摄像机视频图像经过硬盘录像机集中接入到监控平台中心服务器，可实现视频的存储、转发、管理。
监控中心主要由监控平台软件DSS-B、服务器、IPSAN、电视墙等组成。网络摄像机视频数据通过网络接中心管理平台，通过存储服务设备进行集中录像存储。
图4 监控中心结构示意图 中心服务器（CMS），是整个平台管理系统，包括前端管理，解码器、存储服务设备、WEB服务、流媒体服务、平台权限管理等。
IPSNA，作为存储介质，实现视频数据的集中存储。 解码器，实现数字视频进行解码还原，输出至电视墙。
1．中心管理服务器
中心系统服务器是监控中心的核心，由高性能微机或服务器担任，配置监控中心系统服务软件。系统服务器主要完成以下任务：处理多个监控客户终端的任务调度；监控终端用户访问控制；报警处理；系统数据库管理。
2．存储服务器
负责前端录像的集中存储，配合磁盘阵列，能够实现定时存储、报警存储、动态检测存储。
3．流媒体服务器
当多个客户端需要同时看某远程的相同画面时，在一条网络链路上的同时点播，会占用多个相同带宽，严重浪费网络资源。流媒体转发支持音视频流的多级转发，支持局域网内多用户对一个音视频流的访问，当有多个局域网客户端需要同时访问同一远程画面时，可以通过流媒体服务器进行转发，从而在网络上只占用一个通道的资源，大大减轻了由于远程视频监控而造成的网络带宽压力。
图5 流媒体服务功能示意图
4．管理员端
管理员端在平台层之上，处于应用层，主要用户的一些功能体现，一台系统管理员端可对前端设备配置管理，包括系统平台的管理和配制，可实现视频实时监视、回放、报警处理、录像下载等。
存储设计 本项目从经济性、实用性、同时考虑数据的安全性，同时采用分布式存储和集中存储，灵活部署分布式存储和集中。全部摄像机视频图像进行本地存储，同时根据客户方实际要求，针对重要监控录像数据进行集中存储。两种存储方式，要求可通过平台进行统一的录像查询或下载等。
分布式存储：各个监控点通过配电间DVR保存至硬盘存储介质当中，同时可以通过网络将录像保存在监控中心存储服务上，实现录像储存备份，提高了数据安全可靠性。
部分集中式存储：对于前重要的图像数据实时地通过网络存储到监控中心的存储服务器上。集中式存储将图像统一存储、统一管理，增加了数据管理的便利性，统一的高性能海量存储设备提高了数据存储的安全性和可扩展性，数据可以方便地进行备份。
系统核心优势
本方案在设计上具有以下几大优势：
高清优势
前端采用700线模拟高清，比以前的540线摄像机具有很大的画质提升。同时采用960H画质进行存储，回放画质具有很大提升。
方案成熟度高
模拟摄像机+嵌入式硬盘录像机视频监控方案已经应用十年多，本身已经得到该行业用户的高度认可，而且模拟摄像机和嵌入式硬盘录像机都是选用本公司的产品，已经取得市场使用验证，品质可靠，运行稳定，公司具有分布全国的服务机构，售后服务有保障。
系统扩容方便
在前期已经投入的情况下，如果后续需要进行扩充，只要再采购相应数量的模拟摄像机和硬盘录像机，就可以完成快速的系统扩容。
